пустоту и атомы как формы существования вещей, была полностью отброшена. Успехи в объяснении природы и математический аппарат новой механики обеспечили идеям Ньютона долгое господство, длившееся до начала XX в.
В XIX в. началось быстрое развитие других естественных наук. В физике больших успехов достигли в области термодинамики, развивалось учение об электромагнитном поле; был сформулирован в общей форме закон сохранения и превращения энергии. Быстро прогрессировала химия, была создана таблица химических элементов на основе периодического закона. Дальнейшее развитие получили биологические науки, была создана эволюционная теория Дарвина. Все это создавало основу для преодоления прежних, механистических представлений о движении, пространстве и времени. Ряд принципиальных фундаментальных положений о движении материи, пространстве и времени был сформулирован в философии диалектического материализма.
В полемике с Дюрингом Ф. Энгельс отстаивал диалектико-материалистическую концепцию природы. «Основные формы бытия, – писал Энгельс, – суть пространство и время; бытие вне времени есть такая же величайшая бессмыслица, как бытие вне пространства».[231]
В работе «Диалектика природы» Энгельс подробно рассмотрел проблему движения и разработал учение о формах движения, которое соответствовало уровню развития науки того времени. «Движение, – писал Энгельс, – рассматриваемое в самом общем смысле слова, т. е. понимаемое как способ существования материи, как внутренне присущий материи атрибут, обнимает собой все происходящие во вселенной изменения и процессы, начиная от простого перемещения и кончая мышлением».[232]
Простое перемещение в пространстве Энгельс считал самой общей формой движения материи, над которой, как в пирамиде, надстраиваются другие формы. Это физическая и химическая формы движения материи. Носителем физической формы, по Энгельсу, являются молекулы, а химической – атомы. Механическая, физическая и химическая формы движения составляют фундамент более высокой формы движения материи – биологической, носителем которой является живой белок. И, наконец, самой высокой формой движения материи является социальная форма. Ее носителем является человеческое общество.
«Диалектика природы» увидела свет только в конце 20-х – начале 30-х гг. нашего века и поэтому не смогла оказать влияние на науку в то время, когда она была создана. Но методологические принципы, которые были использованы Энгельсом при разработке классификации форм движения материи, сохраняют свое значение вплоть до настоящего времени. Во-первых, Энгельс приводит в соответствие формы движения и формы или типы структурной организации материи. С появлением нового типа структурной организации материи появляется и новый вид движения. Во-вторых, в классификацию форм движения заложен диалектически понимаемый принцип развития. Разные формы движения связаны между собою генетически, они не просто сосуществуют, но и возникают друг из друга. При этом высшие формы движения включают в себя низшие в качестве составных частей и условий, необходимых для появления новой, более высокой формы движения материи. И наконец, в-третьих, Энгельс решительно возражал против попыток сводить полностью качественно своеобразные более высокие формы движения к нижестоящим формам.
В XVII и XVIII вв. была сильна тенденция сводить все законы природы к законам механики. Эта тенденция получила название «механицизм». Но позже этим же словом стали обозначать попытки сведения биологических и социальных процессов, например, к законам термодинамики. С возникновением дарвинизма появились социологи, склонные объяснять явления общественной жизни односторонне истолковываемыми биологическими законами. Все это проявления механицизма.
Здесь мы сталкиваемся с противоречиями, свойственными процессу развития познания, когда особенности, присущие одним типам структурной организации материи, переносятся на другие типы. Однако следует иметь в виду, что в ходе исследования разных видов организации материи и разных форм движения выявляются некоторые общие, ранее неизвестные обстоятельства и закономерности, характерные для взаимодействия разных уровней организации материи. В результате возникают теории, охватывающие широкий круг объектов, относящихся к разным уровням организации материи.
Конец XIX – начало XX в. стал временем крутой ломки представлений о мире – временем, когда была преодолена механистическая картина мира, господствовавшая в естествознании в течение двух столетий.
Одним из важнейших событий в науке стало открытие английским физиком Дж. Томсоном (1856—1940) электрона – первой внутриатомной частицы. Томсон исследовал катодные лучи и установил, что они состоят из частиц, обладающих электрическим зарядом (отрицательным) и очень малой массой. Масса электрона, согласно расчетам, оказалась более чем в 1800 раз меньше, чем масса самого легкого атома, атома водорода. Открытие такой маленькой частицы означало, что «неделимый» атом не может рассматриваться в качестве последнего «кирпичика мироздания». Исследования физиков, с одной стороны, подтвердили реальность атомов, но с другой – показали, что реальный атом – это совсем не тот атом, который прежде считался неделимым химическим элементом, из множества которых состоят все известные человеку того времени вещи и тела природы.
На самом деле атомы не являются простыми и неделимыми, а состоят из каких-то частиц. Первой из них был открыт электрон. Первая модель атома, созданная Томсоном, получила шутливое название «пудинг с изюмом». Пудингу соответствовала большая, массивная, положительно заряженная часть атома, тогда как изюму – мелкие, отрицательно заряженные частицы – электроны, которые, согласно закону Кулона, удерживались на поверхности «пудинга» электрическими силами. И хотя эта модель вполне соответствовала существовавшим в то время представлениям физиков, она не стала долгожительницей.
Вскоре ее вытеснила модель, хотя и противоречившая привычным представлениям физиков, однако соответствовавшая новым экспериментальным данным. Это – планетарная модель Э. Резерфорда (1871— 1937). Эксперименты, о которых идет речь, были поставлены в связи с другим принципиально важным открытием – открытием в конце XIX в. явления радиоактивности. Само это явление также свидетельствовало о сложной внутренней структуре атомов химических элементов. Резерфорд применил бомбардировку мишеней, сделанных из фольги разных металлов, потоком ионизированных атомов гелия. В результате выяснилось, что атом имеет размер 10 в -8 степени см, а тяжелая масса, несущая положительный заряд, всего лишь 10 в степени 12 см.
Итак, в 1911 г. Резерфорд открыл атомное ядро. В 1919 г. он подверг бомбардировке альфа-частицами азот и открыл новую внутриатомную частицу, ядро атома водорода, которую он назвал «протоном». Физика вступила в новый мир – мир атомных частиц, процессов, отношений. И сразу же обнаружилось, что законы этого мира существенно отличаются от законов привычного нам макромира. Для того чтобы построить модель атома водорода, пришлось создавать новую физическую теорию – квантовую механику. Отметим, что за короткий исторический срок физики обнаружили большое количество микрочастиц. К 1974 г. их стало чуть ли не вдвое больше, чем химических элементов в периодической системе Менделеева.
В поисках основ классификации такого большого количества микрочастиц физики обратились к гипотезе, согласно которой многообразие микрочастиц может быть объяснено, если предположить существование новых, субъядерных частиц, различные комбинации которых выступают как известные микрочастицы. Это
